Reagan meninggal di rumahnya di Bel Air, Los Angeles pada 5 Jun 2004 pada pukul 13:09 waktu setempat. Ia meninggal karena pneumonia, dengan didampingi oleh istrinya Nancy dan anak-anaknya Patti dan Ron. Ia juga meninggalkan anaknya Michael, dari pernikahan pertamanya dengan Wyman; sementara Maureen telah meninggal pada 2001.

Reagan dimakamkan dengan upacara kenegaraan negara penuh pada 9 Jun, yang pertama sejak Lyndon Johnson. Dengan kehadiran 4.000 orang, kebaktian dilakukan di Katedral Nasional pada 11 Jun dengan pidato oleh George W. Bush, George H. W. Bush, Margaret Thatcher dan Brian Mulroney. Sejumlah pemimpin nasional di masa lalu dan saat itu menghadiri kebaktian, termasuk Mikhail Gorbachev. Ia dimakamkan pada malam itu saat terbenamnya matahari dalam upacara yang dihadiri oleh 600 orang, di Perpustakaan Kepresidenan Ronald Reagan di Simi Valley, dengan dihadiri 3 anaknya yang masih hidup.

Nancy Reagan meletakkan bendera pada peti jenazah Reagan yang dihiasi. Reagan memegang rekor sebagai presiden paling tua dalam sejarah Amerika. Usia John Adams 90 tahun dan 247 hari, yang dilampaui Reagan pada 11 Oktober 2001.